Belantamab mafodotin

注：文章内容源自书籍Antibody Drug Conjugates-Design, Discovery, and Development第"Considerations for Antibody-Drug Conjugate Design: Stability and Formulation"章内容的翻译，仅供个人学习用，如有不当敬请原谅。 摘要：ADCs是一类具有肿瘤特异性靶向能力的复合物，通常由单克隆抗体（mAbs）通过化学连接子与细胞毒性载荷（payload）共价连接构成。ADCs基于精准靶向的能力，为癌症治疗领域带来了革命性变革。目前，已有13种ADCs获得美国FDA批准，其中大部分针对各类癌症获得了突破性疗法或加速批准资格。全球范围内，处于研究、测试或临床试验阶段的候选药物已超过400种。设计“理想的”ADCs面临独特挑战，因为单个组件（抗体、连接子、载荷）的生产与偶联过程需要极高的精准度和控制力。无论是已获批的ADCs，还是处于研究阶段的ADCs，其制剂设计均需严格遵循特定原则：既要维持抗体-抗原的有效靶向性及连接子-载荷的兼容性，又要确保ADCs在血液循环中的稳定性；同时需实现载荷到达靶部位后的特异性释放，从而保障最佳治疗效果。这些复杂性体现在多个维度：抗体层面（结构及翻译后修饰）、连接子层面（位点、大小、长度及疏水性）、载荷层面（细胞毒性、免疫原性及溶解性）。本文综述了自首个FDA批准ADCs至今，已获批ADCs所采用的设计与制剂策略，探讨了在维持ADCs稳定性的同时，可提升临床疗效和治疗指数的生物工程修饰技术。 关键词：抗体药物偶联物；靶向治疗；化学生物学；单克隆抗体；连接子；载荷；联合治疗；免疫治疗；抗体工程 引言 ADCs结合了单克隆抗体的靶向特异性、小分子物质的特性及细胞毒性药物的杀伤能力，能够靶向并清除癌细胞。二十多年前，ADCs首次进入临床试验，随后迅速成为传统癌症治疗方法（如激进的手术组织切除、放疗及毒性化疗）的极具潜力的替代方案。然而，靶向疾病治疗的理念并非全新概念。早在首个以ADCs为重点的临床试验开展前近一个世纪，德国免疫学家Paul Ehrlich就为如今的精准医学奠定了基础。Ehrlich将其 “Zauberkugel理论”（魔法子弹理论）命名为“magic bullet”（魔法子弹），描述了一种可精准根除疾病且不损伤健康组织的药物。 20世纪中期的单克隆抗体研究，为多克隆血清中抗原结合片段（Fabs）的组合与重组提供了概念验证。Köhler和Milstein建立的杂交瘤技术，是将产生抗体的B细胞与永生化骨髓瘤细胞融合，以大量生产单克隆抗体的成熟方法。该技术极大地推动了抗体的生产与发现，至今仍广泛应用于抗体研发领域。首个被报道的抗体-毒素偶联物（称为免疫毒素），是将IL-2小鼠抗体的可变结构域与截短的铜绿假单胞菌内毒素融合而成。1986年，用于减轻器官移植排斥反应的抗体--muromonab-CD3，（商品名Orthoclone OKT3™），成为首个获FDA批准用于临床的单克隆抗体。目前，市场上已有超过150种获FDA批准的单克隆抗体，用于治疗各类疾病。 2000年是ADCs发展的重要里程碑：靶向CD33的gemtuzumab ozogamicin（商品名Mylotarg）获批用于治疗成人急性髓系白血病（AML），并获得 FDA加速批准。2013年，ado-trastuzumab emtansine（商品名Kadcyla/T-DM1）成为首个获批用于实体瘤治疗的ADCs，其特异性靶向HER2阳性转移性乳腺癌。截至目前，自2000年以来已有13种ADCs获FDA批准，其中11种目前仍在市场上流通（表1）。第一代ADCs为靶向治疗奠定了基础，而后续每一代ADCs均在前辈的基础上改进了缺陷。第一代ADCs面临肝毒性和疗效低下的问题；第二代ADCs通过优化策略（如改变IgG亚型、提高原位可切割连接子的稳定性、采用早期位点特异性偶联技术）解决了这些缺陷，但仍存在治疗窗口窄、因异质性增加及药物-抗体比率（DAR）范围过大导致的脱靶毒性等问题；第三代ADCs通过更可控的位点特异性偶联技术，改善了DAR和物种异质性相关问题。目前，8种第三代ADCs中有7种采用基于半胱氨酸的偶联技术，可生成具有可预测、可控制DAR的可重复且均一的ADCs。新型连接子化学技术和抗体工程技术正不断涌现，为下一代ADCs的研发提供支持。本章将评估过去及当前ADCs在组成方面的创新与发展，阐述ADCs设计与制剂的考量因素，并重点介绍ADCs发展历程中的里程碑事件。 表1 FDA批准的ADCs列表 ADCs的核心组成要素 典型的ADCs由三个核心部分组成：（1）靶向实体瘤或血液肿瘤蛋白的单克隆抗体（mAb）；（2）细胞毒性小分子或药物（载荷）；（3）连接两者的连接子（图1）。ADCs识别并结合其靶抗原（通常为表面受体）后，会被细胞内化，随后在细胞的内体或溶酶体中通过化学或酶促作用与抗体“载体”分离；释放后的药物进而诱导细胞死亡。抗体的分子量较大（约150 kDa），占ADCs总质量的90%以上；相比之下，许多常用细胞毒性载荷的结构简单，分子量极低。ADCs的每个组件（连接子、单克隆抗体、载荷）都会影响其稳定性、疗效、安全性及毒性。因此，在进行ADCs设计与制剂研究时，需采用全面审慎的方法，对每个组件进行评估。 图1 抗体药物偶联物的组成：单克隆抗体+连接子+细胞毒性载荷 抗体的选择 选择“合适的”抗体作为细胞毒性载荷的“载体”，需考虑多个因素：抗原特异性、抗原在癌细胞中高表达而在健康细胞中低表达或不表达、低宿主免疫原性。此外，所选抗体还应具备高效的细胞内化能力和较长的血浆半衰期（t1/2）。抗体的生物利用度和血浆半衰期对确保剂量浓度至关重要，而剂量浓度与维持治疗疗效直接相关。在ADCs制剂设计中，单克隆抗体部分的制剂应尽可能遵循其未偶联状态下的原始制剂配方，仅进行最小程度的修饰，以保留抗体的天然特性。 抗体（即免疫球蛋白，Immunoglobulins）的经典结构为Y形蛋白质，由两条轻链和两条重链二聚体构成。抗体的重链（或可结晶片段，Fc区）构成Y形结构的“基部”，主要负责与补体系统的蛋白质发生特异性相互作用（图2a）。轻链（或抗原结合片段，Fab区）包含恒定结构域（CH1和CH2）和可变结构域（VH和VL），其中恒定结构域负责招募宿主免疫系统，可变结构域则负责识别体内的外来抗原。Fab区的可变结构域含有抗原结合基序，可促进抗体进入细胞。 早期获批的免疫治疗药物采用鼠源单克隆抗体（mAbs），这类抗体具有肿瘤特异性强、清除效率高的特点。然而，其非人类来源的特性引发了担忧：在临床试验中，长期重复使用鼠源抗体会诱导人体产生快速的原发性和继发性人抗鼠免疫球蛋白（HAMA）免疫反应；尽管未观察到临床毒性，但有报道称其治疗效果会降低。例如，一项I期临床试验评估了鼠源单克隆抗体KS1/4的安全性和疗效，该抗体由肺腺癌细胞产生。研究中，KS1/4既作为单独抗体使用，也与抗代谢药物甲氨蝶呤偶联形成治疗药物，用于治疗IIIB期和IV期非小细胞肺癌（NSCLC）。尽管在试验过程中，偶联型和非偶联型抗体均具有良好的耐受性，但KS1/4-甲氨蝶呤偶联物在健康组织中表现出交叉反应性，这为后续临床试验带来了顾虑。 图2 抗体结构与设计。（A）单克隆抗体的区域。（B）嵌合抗体和人源化抗体设计 抗体工程 与第一代治疗性抗体设计相比，后续的抗体类治疗药物逐渐向工程化嵌合抗体和人源化抗体方向发展。嵌合抗体的设计理念于1984年首次提出，其将一个物种的Fab可变区与另一个物种的恒定Fc区融合；在大多数情况下，采用的是鼠源Fab可变区与人源Fc恒定区的组合（图2b）。这种结构组合解决了早期鼠源ADCs中观察到的抗人抗体免疫反应问题。首个获批用于肿瘤治疗的嵌合单克隆抗体是Rituximab，这是一种靶向CD20的抗体，自1997年以来一直用于治疗非霍奇金淋巴瘤。 人源化抗体的制备方法是将非人类抗体（如鼠源抗体）的互补决定区（CD区）移植到人类抗体的框架上（图2b）。通过这种组合，人源化抗体既能保留鼠源抗体的高效肿瘤靶向能力，又能凭借人源抗体框架维持较低的免疫原性。因此，人源化技术在很大程度上（甚至完全）降低了人抗人抗体（HAHA）反应的风险。一项针对ADCs与已获批单克隆抗体治疗药物免疫原性的对比研究，调查了11项临床试验中的8种分子，结果发现ADCs引发的免疫原性效应并不高于现有单克隆抗体的已知效应。抗体人源化移植技术在很大程度上推动了后续单克隆抗体的加速批准。 免疫球蛋白亚型对生物制剂的血浆稳定性和作用机制具有重要影响。Ko等在食蟹猴中开展的Fc结构域突变研究发现，Q311R和M428L位点的突变可显著提高抗体的血清半衰期（t1/2）和效应功能。在人类所有免疫球蛋白中，IgG含量最丰富，占血液循环中免疫球蛋白总量的75%，占血浆总蛋白的10%-20%，因此成为治疗性抗体的理想选择。值得注意的是，IgG是唯一能够通过胎盘屏障的免疫球蛋白亚型。IgG可进一步分为四个亚类：IgG1、IgG2、IgG3和IgG4。尽管这四个亚类的序列同源性极高，但在结构、功能和抗原结合特性上存在显著差异。其中，IgG1在血清中含量最高，也是下一代ADCs抗体部分最常用的亚型。IgG1还能强效诱导Fc介导的抗体依赖性细胞毒性（ADCC）、补体依赖性细胞毒性（CDC）和抗体依赖性细胞吞噬作用（ADCP），并能与所有Fcγ受体（FcγRs）高亲和力结合（图3）。IgG4的独特之处在于其Fc结构域稳定性较低，铰链区的二硫键易被还原；这种不稳定性会导致IgG4分解为两个半分子，因此IgG4非常适合用于双特异性抗体的制备。此外，由于IgG4对FcγRI具有高亲和力，其在靶向程序性死亡配体 1（PD-L1）相关通路中表现出色--PD-L1是一种在多种癌细胞表面高表达的蛋白质。获FDA批准的ADCs中，用于治疗急性髓系白血病（AML）的Mylotarg，以及用于治疗复发或难治性B细胞前体急性淋巴细胞白血病的lintuzumab ozogamicin（商品名Besponsa），均采用了IgG4亚型设计。 图3 展示了IgG1在ADCC、ADCP以及CDC途径中的作用，这些途径构成了IgG1介导的靶向肿瘤破坏的作用机制 靶抗原基序对ADCs的定向递送至关重要。抗原需在癌细胞表面特异性高表达（或显著高表达），而在正常组织中低表达或不表达，这是降低脱靶毒性的关键。Ritchie等提出的抗原特异性内吞作用，是第一代至第三代ADCs进入细胞并在细胞内递送“弹头”（载荷）的主要机制。过去10年间，ADCs的受体介导递送机制已得到越来越多的表征，其溶酶体通路具有可预测性。网格蛋白介导和小窝蛋白介导的内吞作用，是细胞膜上两种特征明确的细胞内化通路，已被用于基础药物递送平台；然而，在ADCs领域，这两种通路的相关研究仍存在较多未知。在已获批用于实体瘤和血液肿瘤治疗的ADCs中，绝大多数（甚至全部）均采用受体驱动的内化方式，其中以网格蛋白介导的内吞作用最为常见。 通过工程化改造Fc结构域，以优化靶标结合能力、提高血浆稳定性并诱导免疫原性反应，是下一代ADCs研发中日益受到关注的方法。其中一种策略是通过糖基化工程微调Fc效应功能。糖基化是单克隆抗体的一种翻译后修饰，可改善药物的药代动力学参数，包括提高生物利用度、延长血液循环半衰期（t1/2）及延长ADCs的治疗效应持续时间。例如，结构研究表明，IgG1恒定区的保守糖基化修饰可维持Fc区的构象，从而促进其与受体的介导结合。如前所述，ADCs抗肿瘤疗效相关的主要细胞毒性效应功能包括CDC、ADCC和ADCP通路：CDC通路的激活机制为-补体经典途径的起始分子C1q与抗体的IgG-Fc区结合，触发补体经典级联反应，最终导致细胞裂解；ADCC通路的机制为-自然杀伤细胞（NK细胞）和单核细胞表面高表达的IgG-Fc受体RIIIa（FcγIIIa/CD16a），与ADCs中抗体组分的Fc区相互作用，从而有效清除靶向癌细胞；ADCP通路则由CD16a和IgG-Fc 受体RIIIb（FcγIIIb/CD16b）共同介导。在药代动力学参数方面，单独的抗体具有相对较长的半衰期，通常可在体内循环并被回收利用，半衰期最长可达4周。事实上，多项基于单克隆抗体技术的研究证实，非糖基化IgG对抗体的清除无显著影响，仍可维持正常的半衰期；然而，Fc区的N-糖基化修饰已被证明可提高抗体的稳定性，对抗体起到抗降解、抗热变性和抗聚集的保护作用。因此，在ADCs设计中，通过表达不同糖型的单克隆抗体来提高治疗效果，具有明显优势。 IgG分子的Fc结构域上连接有多种聚糖结构，其四个亚类的重链恒定区均含有N-糖基化位点，但糖基化模式存在差异。该区域的主要N-聚糖为双天线型，多为核心岩藻糖基化、部分截短型，且可能携带唾液酸或平分型N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）。通过去岩藻糖基化（去除Fc区的N-聚糖）对抗体Fc区进行糖基化工程改造，可增强抗体与FcγRIIIa的结合能力及激活作用，从而使ADCC活性显著高于高岩藻糖基化抗体。这一策略此前已应用于抗癌单克隆抗体药物obinutuzumab（商品名Gazyva）和mogamulizumab（商品名Poteligeo），并显著提升了这些药物的体内疗效。近期的体外和体内模型研究表明，人IgG重链中高度糖基化且保守的N-连接糖基化位点（Asn 297）的岩藻糖基化程度，对补体和FcγR介导的效应功能具有关键调控作用。事实上，Asn 297位点的IgG-Fc聚糖（由GlcNAc和甘露糖双天线核心结构组成）发生变化，会进一步影响抗体与抗原的亲和力。迄今为止，Belantamab mafodotin-blmf（商品名Blenrep）是唯一一种获FDA批准的采用去岩藻糖基化人源化IgG1单克隆抗体制备的ADCs。该药物为单药疗法，用于治疗成人复发或难治性多发性骨髓瘤（RRMM），其抗体通过不可切割的马来酰亚胺己酰基（maleimidocaproyl）连接子与MMAF偶联。研究表明，Blenrep单克隆抗体的去岩藻糖基化修饰可增强其与FcγRIIIa受体的结合能力，从而增加免疫效应细胞的招募与激活。然而，2022年，Blenrep在III期确证性试验（DREAMM-3）中未能达到改善无进展生存期（PFS）的主要终点，因此退出市场（表2）。 表2 FDA已批准ADC的化学特征表 此外，Fc区的糖基化模式还会影响ADCs的免疫原性、生物利用度和药代动力学。该区域的变化可能引发针对ADCs的免疫反应，不仅包括效应功能的激活，还包括抗药物抗体（ADAs）的产生。ADAs可分为中和性抗体和非中和性抗体：中和性抗体会与ADCs中抗体组分的独特型结合，导致药物-靶标结合能力降低；非中和性抗体则会加速ADCs的清除。糖基化介导的免疫原性主要源于两个原因：（i）非人类糖基化修饰；（ii）聚糖异质性。非人类糖基化修饰的问题尤为突出，因为大多数抗体来源于非人类细胞系，如中国仓鼠卵巢（CHO）细胞或鼠源骨髓瘤细胞（NSO细胞、SP2/0细胞）。 上述细胞系通常产生的常见非人类聚糖，是唾液酸的非人类版本：N-羟乙酰神经氨酸（Neu5GC）和α-1,3-半乳糖（Galα1-3Galβ1-4GlcNac延伸链）。一个因对含这些聚糖的抗体过敏而引发严重过敏性休克的案例，与Cetuximab（商品名Erbitux）有关。西妥昔单抗是一种由小鼠SP2/0细胞生产的嵌合型鼠-人IgG1单克隆抗体，研究人员在人类血清中检测到抗聚糖IgE抗体，且证实该抗体对重链Fc段上的α-1,3-半乳糖具有特异性。相比之下，在Fab段缺失α-1,3-半乳糖糖基化修饰的Cetuximab，其免疫原性更低。另一个免疫原性来源可能是甘露聚糖糖基化，因此，去除IgG的Fab段Asp 297位点的甘露糖含量，或许能减少免疫原性事件的发生。为避免此类情况，研究人员采用与人类内源性蛋白质表达模式和系统高度相似的体系来研发单克隆抗体。 连接子与偶联策略 连接子是ADC中具有多重功能的关键组成部分。除了将靶向特异性抗体与细胞毒性载荷以共价键连接外，连接子还直接影响ADC的疗效、稳定性，并可能对其整体安全性产生作用--因为连接子不稳定会导致载荷提前释放。理想的连接子在血浆中应具备高稳定性，其循环半衰期（t1/2）需比ADC中抗体部分的半衰期长10倍；连接子的组成、长度、疏水性等因素，会通过影响或降低生物利用度（对于疏水性连接子，还会降低整体溶解度并促进ADC聚集），来增加或降低ADC的稳定性。例如，更长的连接子长度可能提高ADC的灵活性，但也会增加空间位阻；连接子的化学性质和疏水性均会对半衰期（t1/2）产生影响。连接子不稳定导致的药物提前释放，是ADC研发过程中的主要障碍之一；因此，优化的连接子设计需在运输过程中维持ADC的稳定性，同时又不丧失在特定条件下释放载荷所需的敏感性。设计具有长半衰期（t1/2）的连接子，可确保抗体与载荷之间连接稳定，进而保证ADC的稳定性。同样，可控的偶联与释放化学作用（可裂解型和不可裂解型），对均一的DAR和靶向递送也有重要影响。目前临床应用及研发中的ADC连接子化学技术，同时采用不可裂解型和可裂解型连接子；不过，可裂解型连接子更受青睐，在已获批的13种ADC中，有9种使用了可裂解型连接子。 不可裂解型连接子 不可裂解型连接子依赖ADC被细胞内化后，通过溶酶体的完全降解来实现载荷释放。在受体介导的内吞作用后，ADC被摄入溶酶体，溶酶体内的完全分解代谢或水解作用会促使载荷在靶细胞内释放。第二代不可裂解型ADC--Kadcyla，其作用机制为：通过受体介导的内吞作用进入细胞，随后经溶酶体降解在靶细胞内释放药物。Kadcyla采用硫醚连接子，该连接子在循环中稳定性更高，仅能通过溶酶体内ADC的完全降解而断裂。正是由于这种稳定性，硫醚类和马来酰亚胺己酰基（MC）类连接子，成为下一代ADC中不可裂解型连接子化学技术的常用选择。其他第二代连接子（如用于Adcetris、Zynlonta等ADC的连接子），则同时结合了不可裂解型和可裂解型两种连接子类型。 与之相反，可裂解型连接子利用已知的细胞内蛋白质或细胞微环境来触发载荷释放。可裂解型连接子分为两类：化学可裂解型和酶可裂解型。化学不稳定型连接子利用细胞内环境的变化来触发药物释放，例如，酸敏感型连接子在细胞内化后，会被溶酶体的低pH环境激活。第一代ADC药物Gemtuzumab Ozogamicin（商品名Myelotarg）采用的是腙键连接子，这种连接子对酸敏感，但在循环中稳定性相对较低。Myelotarg的腙键连接子在循环中易发生提前断裂，在最初48 h内会释放50%的药物；这种非预期释放会导致脱靶毒性，表现为严重的肝损伤。相比之下，谷胱甘肽敏感型（或可还原二硫键型）连接子在循环中能维持偶联物的完整性，仅在还原性环境中才释放载荷。大多数癌细胞中还原性物质谷胱甘肽的水平会升高，这通常会促进肿瘤进展，并可能导致癌细胞对特定抗癌药物产生耐药性。通过这种方式，可还原二硫键型连接子能利用癌细胞中难以靶向的特定环境来递送载荷。 可裂解型连接子 第二类可裂解型连接子利用细胞内的酶促反应（尤其是蛋白酶的作用）来促进载荷释放。Adcetris和Zynlonta是第二代ADC中首批采用蛋白水解可裂解型连接子技术的药物。二肽连接子策略的设计初衷，是利用癌细胞溶酶体中特有的蛋白酶--这类连接子包含仅能被肿瘤特异性蛋白酶识别的序列，蛋白酶随后会在这些序列处切割连接子。最常用的二肽连接子策略之一，是利用溶酶体中的β-葡萄糖醛酸苷酶（组织蛋白酶B，Cathepsin B）--这种蛋白酶能切割ADC的载荷与连接子之间由疏水性氨基酸残基构成的二肽或三肽序列。可裂解型二肽策略的另一个例子是糖苷酶敏感型连接子：该策略利用肿瘤细胞溶酶体中过量存在的β-半乳糖苷酶的特异性，切割β-半乳糖苷基团，进而触发载荷释放。依赖组织蛋白酶B的连接子，要求二肽基序的第一个位置为可水解残基，最常见的是苯丙氨酸（Phenylalanine）和缬氨酸（Valine）；不过，在第二个肽位置添加亲脂性残基，可提高连接子在人血浆中的稳定性。 在组织蛋白酶B切割策略中，最常用的二肽是苯丙氨酸-精氨酸（Phe-Arg），此外，苯丙氨酸-赖氨酸（Phe-Lys）和缬氨酸-瓜氨酸（Val-Cit）也有应用。尽管缬氨酸-瓜氨酸连接子在人血浆中稳定，但在小鼠血浆中却不稳定，这是因为小鼠血浆中的胞外羧酸酯酶（尤其是羧酸酯酶1C，Carboxylesterase 1C）会使其降解。这一问题随后通过添加谷氨酸得到解决--形成的谷氨酸-缬氨酸-瓜氨酸连接子能抵抗羧酸酯酶的切割，避免在小鼠血浆中发生提前降解。组织蛋白酶B是二肽可裂解型连接子的理想作用靶点：它在多种癌症的溶酶体中过量产生，且已知会促进肿瘤的侵袭与进展。但组织蛋白酶B也存在缺点：它在正常细胞中也有非特异性表达，已知会导致脱靶毒性。通常，由于药物的空间位阻作用，二肽连接子需要间隔基序来帮助稳定ADC。在这种情况下，间隔基序能确保蛋白酶可接触到肽序列，从而实现有效的体内切割。对氨基苄基氨基甲酸酯（PABC）连接就是一个例子：在连接子与药物的酶促切割后，PABC连接能通过直接自降解实现药物的彻底释放。 第三代ADC以Trastuzumab Deruxtecan（商品名Enhertu）、Inotuzumab Ozogamicin（商品名Besponsa）和Enfortumab Vedotin（商品名Padcev）为代表。与第一代和第二代ADC相比，第三代ADC的主要差异不在于连接子类型，而在于偶联策略。第三代ADC与前代产品的核心区别，是位点特异性偶联策略的发展--该策略能够生产出均一的ADC群体。位点特异性偶联不仅能确定抗体上连接的载荷数量，还能明确载荷与抗体的连接位置；这一优势使得偶联设计可实现最优结合与递送，同时不影响抗体的抗原结合基序。 偶联方法与药物抗体比率（DAR） 理想情况下，在与连接子偶联后，偶联方法应保留抗体的天然特性，以确保ADC的最佳性能和靶向活性。最常见的化学偶联方法包括：针对表面赖氨酸残基的偶联、针对带有功能基团的半胱氨酸残基的偶联、位点特异性糖基化偶联，以及非天然氨基酸（如对乙酰苯丙氨酸）替换偶联。对抗体表面赖氨酸残基进行修饰，可能会中和这些残基上的正电荷，尤其是在灵活性高且易与溶剂接触的区域。尽管由于随机偶联化学作用，赖氨酸修饰的异质性更高，但实际上，与半胱氨酸连接的ADC相比，赖氨酸修饰的ADC能保留更多单克隆抗体（mAb）的天然特性。 抗体与连接子（进而与载荷）的连接方式，是ADC设计的关键环节--因为偶联化学性质会显著影响DAR，DAR即平均每个抗体分子所连接的载荷分子数量。ADC的最佳DAR值在2至4之间：DAR值过低会降低药物疗效；而DAR值过高虽可能提高药效，但也会对抗体的抗原结合结构/功能、稳定性（如导致聚集）产生负面影响，还会加速ADC的清除，并降低整体临床活性与疗效。偶联策略在很大程度上决定了ADC中 DAR的异质性。非特异性偶联方法会产生多种DAR的ADC物种，这是因为抗体上存在大量可反应残基。相反，位点特异性化学技术将连接子与载荷的连接限制在抗体的特定位点，能更有效地获得DAR明确且可重复的均一ADC群体。 尽管DAR代表了平均每个抗体连接的载荷数量，但连接子类型在两个方面都起着关键作用：一是在偶联过程中确保药物与单克隆抗体的结合，二是在肿瘤部位实现载荷的有效释放。当ADC复合物处于循环中时，连接子必须足够稳定，以维持抗体-连接子-载荷这一三元复合物的完整性和无活性状态，防止细胞毒性载荷提前释放，从而减少“旁观者效应”。上述条件通过前文提及的两种连接子（不可裂解型和可裂解型连接子，如SMCC连接子、马来酰亚胺己酰基连接子、肽基连接子、β-葡萄糖醛酸苷连接子、酸敏感型连接子和二硫键连接子）来实现。 酰胺偶联是一种随机偶联技术：抗体表面的可用赖氨酸残基，会与连接子上的羧酸酯发生反应（图4）。抗体表面存在大量赖氨酸残基（约80个），因此，酰胺偶联化学会显著增加ADC物种的异质性（即不同DAR的偶联物群体）。基于赖氨酸的偶联需要后续纯化步骤来获得均一的ADC群体，这可能会成为生产过程中的限速步骤。此外，载荷在不同赖氨酸位点的分布，会给酰胺偶联ADC带来额外的异质性。 图4 偶联类型：随机酰胺偶联、常规半胱氨酸偶联和工程化半胱氨酸偶联（如硫基抗体，ThioMab） Kadcyla采用两步法实现连接子与载荷的连接：首先通过酰胺偶联连接连接子，然后通过马来酰亚胺偶联连接载荷。这种连续反应会产生异质性较高的ADC混合物--每个抗体连接的载荷数量在0至10之间，平均DAR值为3.5。广泛的酰胺偶联方法还可能修饰抗体上对受体介导内吞作用至关重要的赖氨酸残基，从而降低ADC的内化效率。第二代ADC在整体稳定性上有了显著提升，但仍存在疗效低、治疗窗口窄的问题；这在很大程度上是由于ADC群体中DAR的异质性--若DAR控制不佳，会降低ADC的疗效。 位点特异性偶联化学技术的优势在于，DAR值可控且可重复，能产生DAR明确的高度均一ADC群体。位点特异性化学技术利用抗体的天然残基和工程化残基来连接连接子与载荷。与酰胺基偶联相比，半胱氨酸偶联具有明显优势：抗体中的半胱氨酸数量较少（共16个位点，包括4个链间半胱氨酸和12个链内半胱氨酸）。半胱氨酸偶联策略针对抗体表面的天然或工程化半胱氨酸残基，通过半胱氨酸与连接子上的巯基反应性官能团发生反应，可得到DAR值在0至8之间的ADC。 载荷疏水性与稳定性考量 细胞毒性载荷是ADC到达靶部位后成为高效治疗药物的关键因素。目前使用的ADC载荷大多是源自蛋白质或天然产物的小分子，最常见的两类药物为DNA损伤剂（如Calicheamicins，例如CalichDMH，和PBD二聚体，例如SG3199烷化剂）和微管抑制剂（如Maytansinoids，例如DM1、DM4，和Auristatins，例如MMAE、MMAF）。由于到达靶部位的ADC比例很低，因此载荷在到达靶部位前，必须在体内内源性分子存在的情况下保持惰性，同时又要具备高杀伤肿瘤细胞的效力（需>10 个分子/细胞）。下一代ADC正在拓展细胞毒性载荷的种类，纳入拓扑异构酶I/II抑制剂（如喜树碱衍生物和依沙替康提取物，例如DXd和SN-38），且这些ADC的DAR值更高--例如，Sacituzumab Govitecan（商品名Trodelvy）和Fam-Trastuzumab Deruxtecan（商品名Enhertu）的DAR值分别为7.6和8。 理想载荷的标志是：低浓度下具有高活性，IC50处于亚纳摩尔范围。许多早期及目前使用的ADC载荷都具有很强的疏水性，这使得它们容易聚集，并导致ADC不稳定。临床应用中的单克隆抗体大多为疏水性抗体，当这类抗体与疏水性载荷结合时，ADC聚集和不稳定的可能性会显著增加。Buecheler等人采用动态光散射（DLS）和差示荧光法，对多种DAR值相近的ADC进行了分析，结果直接证实：ADC中天然单克隆抗体的稳定性下降，与载荷疏水性的增加相关。然而，疏水性对许多成熟及研发中的细胞毒性药物的抗癌活性至关重要。例如，在新兴的聚合物基化疗药物中添加疏水性残基，可增强阳离子物种的抗癌效果--而这些阳离子物种本身并无抗癌活性。 烯二炔类DNA损伤药物Calicheamicin具有很强的疏水性，被用作Myelotarg和Besponsa的载荷。2021年，研究人员设计并评估了一种工程化半胱氨酸方法，用于生产均一的基于刺孢霉素的ADC--该方法旨在改进Myelotarg和Besponsa所采用的随机偶联策略。在这项研究中，抗CD22抗体和抗Ly6E抗体在轻链的K149C位点直接与刺孢霉素偶联（形成mAb-drug），得到的平均DAR值为1.7。这种无连接子的刺孢霉素偶联方法，不仅比Myelotarg和Besponsa产生的聚集显著减少，还提高了体内稳定性（清除率更低、半衰期更长），在体内表现与未偶联抗体更接近，且在大鼠中的耐受性优于Myelotarg。 ADC构建中所选载荷的固有电荷，也可能影响偶联物的理化稳定性。以奥利斯他汀类载荷为例，该类载荷包含不同电荷的物种：MMAE不带电荷，而MMAF则通过其C端羧基携带负电荷。Johann等人评估了两种ADC（具有相同的抗体温和偶联化学方法（链间半胱氨酸偶联）和相同DAR值）在热应激条件下的电荷异质性、聚集情况，以及疏水性变化。研究结果表明，与中性的MMAE相比，与带负电荷的MMAF偶联会导致ADC的聚集显著增加，同时ADC的净电荷降低，整体电荷异质性也下降。该研究结果提示，在影响ADC稳定性的因素中，还需考虑细胞毒性载荷的电荷差异。目前，下一代ADC构建中已采用新的策略--通过提高连接子的亲水性设计来遮蔽细胞毒性载荷，以克服带电载荷带来的挑战。 位点特异性偶联策略的出现，使得ADC可使用毒性相对较低的载荷。例如，Trodelvy和Enhertu采用的TOP1抑制剂，以及Adcetris、Kadcyla、Tidivac、Blenrep、Padcev和Polivy采用的微管抑制剂，均属于此类载荷。除了拓展下一代ADC的载荷选择范围外，位点特异性偶联化学技术还为构建DAR均一的ADC物种提供了可能--这对于ADC的体内清除至关重要。Sun等人分析了可裂解型和不可裂解型美坦辛偶联ADC的药代动力学，结果显示：平均DAR值低于6的偶联物，其药效更高。然而，平均DAR值为9-10的美坦辛偶联ADC，其清除率增加，且在肝脏中快速蓄积，导致疗效下降。同样，连接子的多样化也拓展了ADC的设计--例如，亲水性聚乙二醇（PEG）基连接子的研发，为遮蔽细胞毒性药物的疏水性提供了途径，同时还能延长半衰期（t1/2）、降低细胞毒性，并减少偶联过程中的聚集现象。对PEG连接子的优化（例如，增加PEG化连接子的数量，最多可达24个，并结合自降解葡萄糖醛酸苷连接子），可减缓药物清除速度，为MMAE偶联ADC提供更宽的治疗窗口。 位点特异性半胱氨酸化学技术是药物Adcetris以及许多处于临床试验阶段的ADC的主要偶联选择。目前，已获批的13种ADC中，有超过8种采用了位点特异性半胱氨酸化学技术。2008年，研究人员首次报道了用于抗体选择性连接的半胱氨酸工程化技术，该技术在不同物种中均能提高ADC的疗效和治疗窗口。这项研究中开发的化学技术（现称为 THIOMAB，由Genentech授权），采用定点突变将抗体的内源性残基替换为未配对的半胱氨酸；这些半胱氨酸可被还原，随后通过二硫键与连接子和载荷连接（图4）。由PolyTherics研究小组（现归属于Abenza公司）开发的ThioBridge技术，通过还原链间半胱氨酸，与连接子 - 载荷形成稳定的共价键，最终得到DAR值为4的特异性ADC物种。类似地，可通过在抗体中引入非天然氨基酸，实现ADC的位点特异性偶联。例如，经优化的非天然氨基酸对叠氮甲基-L-苯丙氨酸（pAMF），被位点特异性地引入HER2抗原中，从而提高了药物的活性和疗效。 ADC位点特异性偶联的另一种方法，是对抗体中天然存在的聚糖残基进行工程化改造或重塑：先在抗原的N-聚糖上添加反应性基团，然后让该基团与连接子-载荷上对应的反应性基团发生偶联。短肽标签也被用于ADC偶联的位点特异性策略中。最近，ADC偶联化学技术的进步使得双载荷ADC的研发成为可能--通过增加每个抗原所携带的载荷种类，解决了因肿瘤细胞异质性和药物耐药性导致的癌细胞对化疗药物敏感性差异的问题。 药物递送与稳定性 除了利用Fc段的位点特异性游离巯基进行药物递送外，另一种抗体药物递送方法是采用脂质基纳米颗粒（LNPs）--通过马来酰亚胺活化的氨基将抗体与LNPs偶联。为实现抗体与LNPs的连接，LNPs-ADC载体需通过已知化学反应（需1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺（EDC）和N- 羟基琥珀酰亚胺（NHS）参与），使载体表面的羧基与抗体的伯氨基偶联，从而实现偶联复合物的有效递送。目前，这些递送方法仍在进行临床评估，尚未应用于新获批的ADC中。将聚乙二醇（PEG）聚合物与单克隆抗体结合，可遮蔽抗体表面的表位，避免引发免疫反应。这种PEG化修饰能提高抗体的水溶性、延长半衰期（t1/2），并降低免疫原性。然而，单克隆抗体的PEG化也存在缺点，包括PEG在器官中的蓄积、诱发或加重已存在的抗PEG抗体反应，以及改变或降低抗体的生物活性。为克服这些潜在障碍，研究人员开发了PEG化的替代技术，其中包括PAS化技术。PAS化技术采用由脯氨酸（Pro）、丙氨酸（Ala）和丝氨酸（Ser）组成的小分子生物合成残基多肽链（PAS链）。PAS链是不带电荷的生物聚合物，其生物物理特性与PEG相似，且无免疫原性，不会影响药物成分的药理活性。PAS多肽具有延长药代动力学的优势，包括在血浆中稳定性高、肾脏滤过减少，且在细胞摄取后能被快速代谢降解。 迄今为止，几乎所有已获批的ADC均以冻干形式制备和研发--这种形式可最大限度地减少连接子在储存和运输过程中的降解和不稳定（在送达患者手中之前）。所有获批的ADC均以注射用水溶液形式给药，该溶液中含有药用惰性辅料和成分，以方便静脉给药（表3）。由于ADC具有独特的“抗体-连接子-载荷”结构，其稳定制剂的研发面临诸多挑战，常规的单克隆抗体制剂平台可能并不适用。ADC的聚集风险始终存在：尽管靶向性单克隆抗体部分允许较低的治疗浓度，但连接子-载荷部分可能会增加ADC复合物的疏水性--这虽然会降低聚集形成的风险（原文此处表述可能存在笔误，结合上下文推测应为 “增加聚集形成的风险”），但仍带来了需要克服的挑战，同时其优势也需得到重视。总体而言，成功研发ADC需要明确的基础生物学理论，以及对所涉及的（生物）化学机制的理解。与单独的单克隆抗体相比，ADC的分析复杂性显著增加。因此，解决ADC的生产和监管问题，需要同时考虑生物治疗药物和小分子生物药剂的视角。在此背景下，ADC设计和研发中对药物产品生物物理和化学稳定性的关注也同样至关重要。ADC设计的基础原理、ADC结构各组成部分的要求，必须同时纳入考量。ADC的结构对其理化稳定性有显著影响，因此，制剂研发和分析过程中面临的挑战是相互关联的。从质量角度来看，与ADC相关的质量考量及关键监管问题正变得越来越重要。 药物撤市、研发失败与待审批情况 自2014年以来，已有多种ADC获得美国FDA的有条件批准或完全批准，用于治疗实体瘤和循环系统肿瘤（表1）。然而，也有部分ADC面临美国市场撤市的情况，这凸显了ADC研发的复杂性。一个典型例子是Mylotarg：尽管该药物于2000年获FDA批准，用于治疗复发的CD33阳性急性髓系白血病（AML）老年患者，但由于安全性和疗效问题，于2010年自愿撤市。在上市后监测期间，一项验证性研究表明，当前给药方案（4周为一个周期，第1天和第15天给药，剂量为9 mg/m²）未显示出临床获益；此外，该药物还新增了致命性肝毒性和静脉闭塞性疾病的黑框警告。为解决上述问题，研究人员调整了给药方案（4周为一个周期，第1天、第4天和第7天给药，剂量为3 mg/m²）；此后，Mylotarg 于2017年获FDA重新批准，用于治疗2岁及以上复发或难治性（R/R）CD33阳性AML患者，并于2020年进一步获批用于治疗新诊断的CD33阳性AML患者（包括1个月及以上的儿科患者）。2022年，由于一项必需的验证性研究未达到无进展生存期（PFS）的主要终点，FDA要求将Blenrep撤市；2023年初，FDA正式撤销了该药物的美国生产许可。此外，Lumoxiti于2018年获FDA批准，但AstraZeneca公司于2023年因临床使用率低，自愿将其从美国市场撤市。Lumoxiti的案例表明，除了常见的疗效和毒性问题外，外部因素也可能影响ADC的市场地位。 表3 FDA批准的ADC制剂与给药考量 已有超过200种ADC进入临床试验阶段，但其中许多都以失败告终。2017年6月，Seattle Genetics终止了vadastuximab talirine（SGN-CD33A）用于治疗新诊断老年AML患者的III期临床试验--研究发现，SGN-CD33A联合低甲基化药物治疗的死亡率，高于单独使用低甲基化药物治疗的死亡率。此前在2016年，由于4名患者死亡，该药物的I期临床试验已被暂停。2018年7月，Mersana Therapeutics研发的ADC药物XMT-1522（用于治疗HER2表达阳性肿瘤）的I期临床试验，因一名患者死亡而被部分暂停；2018年9月，在调整试验方案（如加强监测、排除晚期肝功能损害患者）后，该暂停令被解除。2018年12月，AbbVie终止了rovalpituzumab tesirine（Rova-T）用于治疗晚期小细胞肺癌（SCLC）的研发--其III期临床试验未显示出生存获益。 截至2024年，在全球范围内已获上市批准的15种ADC中，有2种尚未获得FDA批准。其中，Aidixi于2021年获中国NMPA批准，用于治疗至少接受过两种系统化疗的HER2过表达局部晚期或转移性胃癌（包括胃食管结合部腺癌）患者；值得注意的是，Aidixi于2020年获FDA突破性疗法认定，用于治疗接受过铂类化疗的HER2阳性局部晚期或转移性尿路上皮癌患者。另一种ADC药物Akalux于2020年获日本PMDA批准，用于治疗不可切除的局部晚期或复发性头颈部癌症。 数种处于研究阶段的ADC即将获得肺癌治疗的监管批准，这凸显了该治疗领域的重大进展。其中值得关注的包括：AstraZeneca与Daiichi Sankyo联合研发的datopotamab deruxtecan（Dato-DXd）、Daiichi Sankyo与Merck联合研发的patritumab deruxtecan（HER3-DXd），以及AbbVie研发的telisotuzumab vedotin（ABBV-399）。HER3-DXd于2021年获突破性疗法认定，并于2023年获优先审评资格，用于治疗接受过两种或两种以上系统治疗的局部晚期或转移性EGFR突变型非小细胞肺癌（NSCLC）成年患者。ABBV-399于2022年获突破性疗法认定，用于治疗在铂类药物治疗后疾病进展的c-Met过表达晚期或转移性NSCLC患者。此外，部分已获FDA批准的ADC正在探索新的适应症。例如，Trodelvy目前正处于治疗NSCLC、结直肠癌和子宫内膜癌的III期临床试验阶段，同时还在进行治疗其他多种疾病的II期临床试验；Enhertu则处于治疗胆道系统癌症的III期临床试验阶段。生物类似药在扩大ADC可及性方面发挥着关键作用--它们能提供具有成本效益的替代方案，同时不影响安全性和疗效。目前，针对曲妥珠单抗（Trastuzumab，商品名Herceptin，用于制备Kadcyla的单克隆抗体），已有5种FDA批准的生物类似药：Ogivri、Herzuma、Ontruzant、Kanjinti和Trazimera。由Zydus Cadila公司研发的Kadcyla 生物类似药Ujvira™，于2021年获印度DCGI批准。 结论 ADC为许多治疗选择有限的适应症，彻底改变了传统癌症治疗方式。它们能将细胞毒性载荷靶向递送至肿瘤部位，与癌细胞表面的特定蛋白质结合。这种方法为下一代ADC设计提供了方向--未来可靶向新的表面受体蛋白，将治疗领域拓展至癌症以外的疾病（例如，针对自身免疫性疾病相关的表面受体）。目前美国市场上近70%的ADC，是通过突破性疗法认定和优先审评程序获得FDA批准的（表1）；且根据早期临床证据，许多ADC技术已显示出提供更优或显著改进治疗方案的巨大潜力。ADC治疗具有诸多优势，其中之一是所需浓度较低（≤20 mg/mL；见表3），而传统抗体制剂的浓度可高达50 mg/mL--这主要得益于ADC中药物成分的靶向递送。目前已上市的ADC均通过静脉注射给药，且以冻干形式存在，以提高稳定性（即防止连接子降解和随之而来的游离药物释放）；未来，若能在提高给药浓度的同时改善ADC的疏水性和溶解度，或许能实现ADC的皮下注射给药。 然而，ADC设计中仍有许多方面有待优化，例如，许多细胞毒性载荷具有疏水性，这给下一代ADC复合物的制剂研发带来了额外挑战。此外，作为输注类治疗药物，使用0.9%氯化钠溶液或5%葡萄糖溶液稀释ADC，可能会导致静电电荷遮蔽，进而增强蛋白质间的相互作用--这会增加ADC的聚集风险，尤其是对于DAR值较高的ADC。

一、Payload技术概述与分类1.1 Payload在ADC中的核心作用1.1.1 定义与功能定位Payload（有效载荷）是抗体偶联药物（Antibody-Drug Conjugate, ADC）结构中负责直接杀伤肿瘤细胞或发挥治疗效应的核心功能单元，通常为小分子细胞毒素或具有生物活性的治疗分子。ADC药物通过单克隆抗体的靶向识别作用，将Payload精准递送至肿瘤细胞，经抗原-抗体结合介导的内吞作用进入细胞，在溶酶体或特定微环境中释放活性Payload，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。Payload的选择直接决定了ADC药物的疗效上限、治疗窗（Therapeutic Window）、安全性特征及耐药谱，是ADC技术创新的核心驱动力。由于ADC的肿瘤靶向递送效率有限（通常仅有1-2%的注射剂量到达肿瘤部位），Payload必须具备极高的细胞毒性（通常在皮摩尔pM甚至飞摩尔fM级别即可有效杀伤肿瘤细胞），以补偿递送效率的损失。同时，Payload在血液循环中需保持完全稳定，仅在肿瘤细胞内被特异性激活或释放，这对Payload的理化性质、连接子设计和释放机制提出了严苛要求。当前临床开发和已获批的ADC药物中，Payload经历了从传统化疗药物到高活性细胞毒素的演进：第一代ADC如Mylotarg采用卡利霉素（Calicheamicin），虽活性极高但治疗窗狭窄；第二代ADC以Seagen的Auristatin类（MMAE/MMAF）和ImmunoGen的美登素类（DM1/DM4）为代表，显著提升了治疗指数；第三代ADC以第一三共的Dxd（拓扑异构酶I抑制剂）为标志，通过优化连接子设计和Payload亲水性，实现了更高的药物抗体比（DAR）和更强的旁观者效应，进一步拓展了ADC在实体瘤中的应用边界。1.1.2 理想Payload的关键特性构建理想Payload需要系统考量其生物学活性、理化性质、代谢特征及与连接子-抗体系统的兼容性。基于当前ADC领域的技术积累和临床实践经验，理想Payload应具备以下关键特性：特性维度具体要求技术意义超高活性IC₅₀达到pM-fM级别补偿低靶向递送效率，确保肿瘤部位有效杀伤明确作用机制与现有化疗药物不同靶点规避交叉耐药，便于临床开发和生物标志物研究优化的旁观者效应适度膜通透性，可杀伤邻近抗原阴性细胞克服肿瘤抗原表达异质性，提升实体瘤疗效非P-糖蛋白底物低P-gp识别和外排效率克服多药耐药（MDR），延长响应持续时间化学可修饰性具备可偶联官能团（氨基、羟基、巯基等）支持稳定、高效的抗体偶联反应系统稳定性血液循环中稳定，肿瘤部位特异性释放降低脱靶毒性，扩大治疗窗可控的代谢清除代谢产物易于清除，半衰期适中避免蓄积毒性，支持重复给药其中，旁观者效应（Bystander Effect）和P-糖蛋白（P-gp）底物特性是当前Payload优化的两大核心方向。旁观者效应使释放的Payload能够穿透细胞膜，杀伤邻近的抗原阴性或低表达肿瘤细胞，对实体瘤治疗至关重要；非P-gp底物设计则可克服肿瘤最常见的获得性耐药机制之一。1.1.3 Payload分类体系基于作用机制和分子类型，当前ADC Payload可系统分为三大类：细胞毒素类Payload是目前临床应用最成熟、种类最丰富的类别，占据已获批ADC的绝大多数：亚类代表分子作用靶点作用机制代表产品主要企业微管蛋白抑制剂MMAE、MMAF微管蛋白β亚基抑制微管聚合，阻断有丝分裂Adcetris、Padcev、PolivySeagen、罗氏微管蛋白抑制剂DM1、DM4微管蛋白β亚基抑制微管聚合，阻断有丝分裂Kadcyla、ELAHERE罗氏、ImmunoGen微管稳定剂优替德隆（Utidelone）微管蛋白α亚基促进微管聚合，稳定微管结构UTD2-ADC（在研）华昊中天拓扑异构酶I抑制剂Dxd、SN-38、P1003/P1021拓扑异构酶I稳定TOP1-DNA切割复合物，诱导DNA断裂Enhertu、Trodelvy、DB-1303第一三共、吉利德、映恩生物DNA损伤剂卡利霉素（Calicheamicin）DNA小沟诱导DNA双链断裂Mylotarg、Besponsa辉瑞DNA交联剂SG3199（PBD二聚体）DNA小沟形成DNA链间交联ZynlontaADC Therapeutics免疫调节类Payload是近年来快速兴起的新兴类别，通过激活肿瘤微环境中的先天免疫和适应性免疫应答实现抗肿瘤效应：亚类代表分子作用靶点作用机制代表产品主要企业TLR7/8激动剂咪唑喹啉类衍生物TLR7/8激活髓系细胞，诱导I型干扰素和促炎因子IBI3007（在研）信达生物TLR9激动剂CpG寡核苷酸TLR9激活浆细胞样树突状细胞—恒瑞医药等STING激动剂环二核苷酸（CDN）类STING激活cGAS-STING通路，诱导I型干扰素XMT-2056（在研）Mersana Therapeutics新型作用机制类Payload代表了ADC技术的未来拓展方向：亚类设计原理技术特点代表企业/产品双载荷/多载荷ADC同一抗体偶联两种不同机制Payload协同杀伤、克服耐药、应对肿瘤异质性信达生物DuetTx（IBI3020）、康弘药业KH815糖皮质激素Payload靶向递送免疫抑制性糖皮质激素治疗自身免疫疾病，降低系统毒性映恩生物DIMAC（DB-2304）PROTAC-ADC蛋白降解靶向嵌合体作为Payload扩展靶点范围，克服”不可成药”靶点概念验证阶段1.2 主流Payload类型及代表企业1.2.1 微管抑制剂（Auristatin类：MMAE/MMAF）Auristatin类Payload是ADC领域应用最广泛的微管蛋白抑制剂，由Seagen（原Seattle Genetics）率先开发并系统优化，构成了当前临床获批ADC的最大类别。该类分子源于天然海洋产物Dolastatin 10的结构改造，通过抑制微管蛋白聚合阻断细胞有丝分裂，导致细胞周期停滞于G2/M期并诱导凋亡。MMAE（Monomethyl Auristatin E，单甲基澳瑞他汀E）是最经典的Auristatin类Payload，其分子设计关键在于N端单甲基化和C端羧基的活化。N端单甲基化修饰降低了分子的P-糖蛋白底物特性，一定程度上克服了多药耐药；C端羧基可通过酰胺键与连接子偶联，形成稳定的ADC结构。MMAE的游离形式细胞毒性极强（IC₅₀约10-50 pM），膜渗透性适中，释放后能够产生一定的旁观者效应，适用于抗原表达异质性的实体瘤。MMAF（Monomethyl Auristatin F，单甲基澳瑞他汀F）与MMAE的结构差异主要在于C端苯丙氨酸的酚羟基修饰，这一改变显著降低了分子的膜渗透性，使MMAF的旁观者效应弱于MMAE，但系统毒性也相对可控。MMAF通常通过不可裂解连接子偶联，依赖抗体完全降解后释放，代表产品为Blenrep（Belantamab mafodotin，靶向BCMA）。Seagen的vedotin技术平台（MC-VC-PABC-MMAE）已成为行业标准，催生了5款上市ADC产品，包括Adcetris（Brentuximab vedotin，CD30-MMAE）、Padcev（Enfortumab vedotin，Nectin-4-MMAE）、Polivy（Polatuzumab vedotin，CD79b-MMAE）等，覆盖血液肿瘤和实体瘤多个适应症。2023年，辉瑞以430亿美元收购Seagen，核心目标即获取其成熟的ADC平台技术。国内企业中，乐普生物的MRG003（EGFR-MMAE）、MRG004A（TF-MMAE），荣昌生物的RC48（HER2-MMAE）等均采用MMAE作为Payload，通过与Synaffix等企业的技术合作或自主开发，实现了定点偶联和工艺优化。1.2.2 DNA损伤剂（喜树碱类：Dxd；卡利霉素类）DNA损伤剂类Payload通过直接破坏肿瘤细胞DNA结构实现杀伤，具有作用机制明确、活性极高的特点，但治疗窗相对狭窄，对连接子设计和肿瘤靶向性要求极高。Dxd（Deruxtecan，德鲁替康）是第一三共开发的拓扑异构酶I抑制剂Payload，也是第三代ADC的标志性分子。Dxd源于喜树碱类化疗药物依喜替康（Exatecan）的结构优化，通过引入特定的取代基修饰，显著提升了活性和膜渗透性。与临床常用的伊立替康活性代谢物SN-38相比，Dxd具有显著优势：活性更高（IC₅₀低约10倍）、膜渗透性更强（logP约2.2 vs 1.0）、对P-糖蛋白外排的敏感性更低。Enhertu（Trastuzumab deruxtecan，DS-8201）的临床成功验证了Dxd平台的优越性：在HER2阳性乳腺癌二线治疗中，Enhertu较T-DM1显著降低疾病进展或死亡风险72%（中位PFS 25.1 vs 6.8个月）；在HER2低表达（IHC 1+或2+/ISH-）乳腺癌中，Enhertu更是开创了全新的治疗类别，挑战了传统的HER2二元分类。基于Dxd平台，第一三共与阿斯利康建立了深度战略合作（总额最高达69亿美元），共同开发多款靶向不同肿瘤抗原的Dxd-ADC。卡利霉素（Calicheamicin）是另一类DNA损伤剂Payload，由辉瑞（原惠氏）开发，是首个获批ADC药物Mylotarg的Payload。卡利霉素属于烯二炔类抗生素，通过Bergman环化反应产生高活性的双自由基，直接切割DNA双链，活性极高（IC₅₀在fM级别）。然而，卡利霉素的治疗窗极为狭窄，Mylotarg因毒性问题曾于2010年撤市，后经剂量优化和给药方案调整后于2017年重新获批。1.2.3 拓扑异构酶I抑制剂（TOP1i）拓扑异构酶I（Topoisomerase I, TOP1）是DNA复制和转录过程中关键的酶，通过切割和重新连接DNA单链缓解超螺旋张力。TOP1抑制剂通过稳定TOP1-DNA切割复合物，导致DNA单链断裂累积，最终引发细胞死亡。除Dxd外，其他TOP1i Payload包括：• SN-38：伊立替康活性代谢物，由Immunomedics（现吉利德旗下）开发为ADC Payload，代表产品Trodelvy（Sacituzumab govitecan，靶向TROP2）于2020年获批用于三阴性乳腺癌。Trodelvy采用可水解连接子直接偶联SN-38，DAR值高达7.6，但因其连接子设计，Payload在血液循环中有一定释放，导致中性粒细胞减少等毒性较为突出。国内企业映恩生物在DITAC平台中开发了专有的TOP1抑制剂Payload（P1003、P1021），通过结构优化实现了高活性、低耐药性和优化的旁观者效应，其技术特征与Dxd平台形成差异化竞争。DB-1303（HER2-P1003 ADC）在临床试验中展现出与Enhertu相当甚至更优的疗效数据，针对HER2低表达乳腺癌的ORR达到44.2%，DCR达88.5%。1.2.4 新型免疫刺激Payload（TLR激动剂、STING激动剂）免疫刺激抗体偶联物（Immune-Stimulating Antibody Conjugate, ISAC）是ADC技术向免疫治疗领域拓展的重要方向，通过将先天免疫激动剂靶向递送至肿瘤微环境，实现局部免疫激活和系统性抗肿瘤免疫应答的协同，同时避免全身给药的严重炎症毒性。TLR激动剂Payload是当前ISAC开发的主流选择。信达生物的IBI3007是全球首创的TROP2靶向ISAC，其Payload为TLR7/8激动剂连接体-有效载荷。根据2024年AACR公布的临床前数据，IBI3007仅在TROP2阳性肿瘤细胞存在时轻微激活髓系细胞，体内实验中可有效抑制多种TROP2阳性异种移植瘤的生长，并增强ADC的杀伤作用。在野生型和hTROP2敲入小鼠以及食蟹猴中，IBI3007均显示出良好的耐受性。恒瑞医药同样布局了TLR7激动剂ISAC，百济神州则采用TLR7/8激动剂，显示国内头部企业对这一方向的重视。STING激动剂Payload是另一类重要的免疫刺激方向。Mersana Therapeutics开发的Immunosynthen平台专门用于STING激动剂ADC的构建，将环二核苷酸（CDN）类STING激动剂与抗体偶联，实现肿瘤依赖性的靶向递送。与游离STING激动剂相比，Immunosynthen ADC克服了药代动力学和肿瘤渗透性问题，同时最大限度地减少了脱靶效应。1.2.5 双载荷/多载荷设计趋势双载荷ADC（Dual-payload ADC）是ADC技术创新的前沿方向，通过在同一抗体分子上偶联两种不同作用机制的Payload，实现协同杀伤、克服耐药和拓展适应症的多元目标。这一设计理念源于肿瘤治疗的联合用药策略，但将两种药物”整合”于单一分子，具有药代动力学匹配、给药便利和潜在安全性优势。双载荷ADC的技术实现主要依赖两大路径：一是两种Payload通过相同或不同的连接子偶联于抗体的不同位点；二是两种Payload预先构建为”二合一”分子，再通过单一连接子偶联。核心挑战在于DAR值的精准控制、两种Payload释放动力学的协调，以及复杂分子结构的CMC可控性。企业平台/产品靶点双载荷组合开发阶段信达生物DuetTx / IBI3020CEACAM5两种细胞毒素（具体未披露）I期（2025年4月首例给药）康弘药业KH815—TOP1i + RAN POL2i临床阶段康宁杰瑞JSKN021EGFR/HER3（双抗）双毒素临床前信达生物的DuetTx®平台是国内首个、全球领先的双载荷ADC技术平台，其首个产品IBI3020于2025年4月完成首例受试者给药，是已知全球范围内同类型双载荷中首个进入临床的候选药物。IBI3020的双载荷类型经过充分临床疗效验证，临床前研究中观察到肿瘤增强杀伤效果。二、国际领先企业Payload技术平台2.1 Seagen（辉瑞旗下）——ADC先驱2.1.1 核心技术：MMAE/MMAF微管抑制剂平台Seagen（原Seattle Genetics）是ADC领域的奠基性企业，其开发的Auristatin类Payload（MMAE和MMAF）构成了当前临床获批ADC的最大类别，奠定了现代ADC技术的基本范式。Seagen的Payload技术平台经历了超过二十年的系统优化，涵盖分子设计、连接子化学、偶联工艺、CMC生产和临床转化等全链条，形成了难以复制的技术壁垒。MMAE和MMAF的开发源于对天然海洋产物Dolastatin 10的深度结构-活性关系研究。Dolastatin 10是从印度洋海兔Dolabella auricularia中分离得到的五肽类微管蛋白抑制剂，具有极强的细胞毒性，但天然产物本身因溶解性差、稳定性不足和合成困难而难以直接药用。Seagen通过系统的结构改造，开发了MMAE和MMAF系列衍生物，在保留高活性的同时，优化了理化性质和可偶联性。Seagen在MMAE/MMAF平台的建设中，特别注重知识产权布局。围绕Auristatin类Payload的核心专利、连接子设计、偶联方法和适应症应用，Seagen构建了密集的专利网络，这也是其成为辉瑞430亿美元收购目标的核心价值之一。2.1.2 经典连接子-载荷系统：Val-Cit-PABC可裂解连接子Seagen开发的Val-Cit-PABC（缬氨酸-瓜氨酸-对氨基苄基氨基甲酸酯）可裂解连接子是ADC历史上最经典、应用最广泛的连接子设计之一。该系统的技术原理体现了对肿瘤生物学和药物化学的深刻理解：• Val-Cit二肽连接子：基于组织蛋白酶B（Cathepsin B）的底物特异性设计，在溶酶体酸性环境（pH 4.5-5.0）和组织蛋白酶B高表达条件下高效裂解，而在血液循环（pH 7.4）中极为稳定。• PABC自消除间隔基：组织蛋白酶B切割Val-Cit后，通过1,6-消除反应自发释放游离Payload，确保”无痕释放”最大活性形式。• MC（Maleimidocaproyl）接头：马来酰亚胺基团与还原抗体半胱氨酸的巯基形成稳定的硫代琥珀酰亚胺键，偶联化学成熟可靠。2024年6月，Seagen公开了其定点偶联技术EC4的专利，标志着从传统随机偶联向精准偶联的技术跨越。EC4技术通过对抗体重链和轻链的半胱氨酸工程化突变，实现Linker-Payload的位点特异性偶联，显著提升产品批次一致性和临床安全性。2.1.3 代表性产品：Adcetris（CD30-MMAE）、Padcev（Nectin-4-MMAE）产品名称靶点Payload获批适应症首次获批时间关键临床数据AdcetrisCD30MMAE霍奇金淋巴瘤、sALCL、PTCL等2011年ECHELON-1: 5年PFS 82.2% vs 75.3%PadcevNectin-4MMAE尿路上皮癌（一线及后线）2019年EV-302: 联合Pembrolizumab一线治疗获批PolivyCD79bMMAE弥漫大B细胞淋巴瘤2019年POLARIX: 显著改善PFSTivdakTFMMAE宫颈癌2021年innovaTV 301: 显著改善OSPadcev与Pembrolizumab的联合方案于2023年获FDA批准，成为首个获批的ADC-免疫检查点抑制剂联合方案，开启了ADC治疗的新范式，验证了Payload诱导的免疫原性细胞死亡（ICD）与ICB的协同机制。2.1.4 技术特点：旁观者效应控制、蛋白酶响应释放机制Seagen技术平台的核心优势在于对旁观者效应的精准调控和蛋白酶响应释放机制的深度优化。MMAE具有适中的膜渗透性，释放后能够穿透细胞膜杀伤邻近的抗原阴性肿瘤细胞；而MMAF因带电特性旁观者效应受限，适用于需要限制Payload扩散的场景。这种”可裂解-不可裂解”的连接子选择策略，使Seagen能够针对不同适应症优化ADC的旁观者效应特征。2.2 第一三共/阿斯利康——Dxd平台2.2.1 Enhertu（DS-8201）：拓扑异构酶I抑制剂DxdEnhertu（Trastuzumab deruxtecan，DS-8201）是第一三共开发的HER2靶向ADC，也是Dxd平台的旗舰产品，其临床成功重新定义了HER2靶向治疗的边界。Enhertu于2019年首次获批，2023年全球销售额超过25亿美元，预计峰值销售将超过50亿美元。Dxd作为Payload的关键优势包括：活性更高（IC₅₀达到亚pM级别）、膜渗透性更强（logP约2.2）、对P-糖蛋白外排敏感性更低。Enhertu的连接子采用GGFG四肽（Gly-Gly-Phe-Gly），并引入聚乙二醇链进行亲水性修饰，实现了DAR值约8的高载量设计，突破了传统ADC DAR 3-4的”天花板”。DESTINY-Breast04试验是ADC发展史上的里程碑：Enhertu在HER2低表达（IHC 1+或2+/ISH-）乳腺癌中显著延长PFS和OS，首次证实ADC在HER2低表达肿瘤中的活性，推动了HER2表达”连续谱”新理念的建立，直接改变了乳腺癌的病理诊断和治疗分类。2.2.2 Dxd-ADC技术特征：高DAR值、强旁观者效应Dxd平台的技术特征可概括为“三高”：高Payload活性、高DAR值、高旁观者效应。这三者的协同使Dxd-ADC在实体瘤治疗中展现出卓越疗效：技术维度Dxd平台设计临床意义高DAR值DAR≈8，通过亲水性修饰控制聚集提高肿瘤部位药物浓度，对低抗原表达肿瘤有效强旁观者效应Dxd膜通透性强，logP约2.2克服肿瘤异质性，HER2低表达乳腺癌成功关键优化释放动力学GGFG连接子酶切效率高快速、完全释放活性Payload抗耐药特性非P-gp底物，部分克服MDR对既往治疗失败患者仍有效2.2.3 平台扩展：多靶点Dxd-ADC管线布局第一三共与阿斯利康的深度战略合作（2019年签署，总额最高达69亿美元）加速了Dxd-ADC的全球开发和商业化：产品代号靶点适应症开发阶段关键数据/状态Dato-DXd（DS-1062）TROP2NSCLC、乳腺癌、TNBC已上市（日本）/全球NDATROPION-Lung01: NSCLC ORR 26%HER3-DXd（DS-1301）HER3NSCLC（EGFR耐药）III期HERTHENA-Lung01: ORR 29.8%B7H3-DXd（DS-7300）B7-H3SCLC、前列腺癌II期广泛期SCLC显示活性DS-6000CDH6卵巢癌I/II期临床前数据优异DS-3939MUC1实体瘤I期新型靶点探索2.3 ImmunoGen——美登素类Payload专家2.3.1 核心技术：DM1/DM4美登素衍生物ImmunoGen是ADC领域的另一奠基性企业，专注于美登素类（Maytansinoid）Payload的开发和优化。美登素源于非洲灌木Maytenus ovatus，具有极强的微管蛋白聚合抑制活性，但因系统毒性严重而未能直接临床应用。ImmunoGen通过结构改造，开发了DM1和DM4系列衍生物，保留了美登素的高活性，同时引入了可与连接子偶联的巯基。DM1和DM4的关键区别在于连接子侧链：DM1采用3-巯基丙酰基侧链，DM4则采用4-巯基-4-甲基戊酰基侧链，这一”甲基化”修饰显著改变了Payload的膜渗透性和代谢特征。美登素类Payload与Auristatin类化学结构完全不同，因此无交叉耐药，为双载荷ADC设计提供了机制互补的Payload组合。2.3.2 代表性产品：ELAHERE（Mirvetuximab soravtansine，FRα-DM4）ELAHERE于2022年11月获FDA加速批准，是首个获批的FRα（叶酸受体α）靶向药物，也是美登素类Payload在实体瘤中的重要突破。关键III期试验MIRASOL显示，在FRα高表达（≥75%肿瘤细胞2+或3+）的铂耐药卵巢癌中，ELAHERE较化疗显著延长PFS（5.62 vs 3.98个月）和OS（16.46 vs 12.75个月），ORR为42% vs 16%。2023年，艾伯维以101亿美元收购ImmunoGen，核心资产即为ELAHERE及其ADC技术平台，反映了市场对成熟Payload-靶点组合的高度认可。2.3.3 连接子技术创新：可裂解与不可裂解连接子优化连接子类型代表产品技术特点释放机制可裂解二硫键连接子（sulfo-SPDB）ELAHERE磺酸基修饰增加亲水性细胞内GSH还原释放DM4不可裂解硫醚连接子（SMCC）Kadcyla（T-DM1）极高血浆稳定性抗体完全降解释放赖氨酸-DM1代谢物2.4 ADC Therapeutics——PBD二聚体平台2.4.1 核心技术：SG3199（PBD二聚体DNA交联剂）ADC Therapeutics专注于吡咯并苯并二氮杂䓬（Pyrrolobenzodiazepine, PBD）二聚体类Payload，其SG3199是目前临床使用毒性最高的ADC Payload之一（IC₅₀达fM级别）。PBD二聚体通过两个PBD单体同时与DNA双链结合，形成链间交联，阻断DNA复制叉前进。由于活性极高，SG3199-ADC的DAR值严格控制在2左右，对肿瘤靶向的精准性要求极高。靶点选择集中于血液肿瘤抗原（CD19、CD25等），这些抗原在正常组织中表达极低或可耐受。2.4.2 代表性产品：Zynlonta（Loncastuximab tesirine，CD19-SG3199）Zynlonta于2021年4月获FDA加速批准，是首个获批的PBD二聚体ADC，用于复发/难治性大B细胞淋巴瘤。关键II期试验LOTIS-2显示ORR为48.3%，CR为24.1%。但安全性特征反映了PBD二聚体的毒性特点：肝毒性、皮肤毒性黑框警告，以及血液学毒性。2.4.3 技术特点：高毒性Payload的精准递送挑战PBD-ADC平台集中体现了高毒性Payload精准递送的技术挑战：靶点选择的审慎性、连接子优化的关键性、剂量和给药方案的精细化。Zynlonta的商业表现相对温和，部分反映了血液肿瘤治疗格局的快速演变（CAR-T、双特异性抗体竞争）以及PBD二聚体安全性特征的临床接受度限制。2.5 Mersana Therapeutics——多元化Payload平台2.5.1 Dolaflexin平台：Auristatin类DolaLock PayloadDolaflexin平台的核心创新在于Fleximer®聚合物支架的应用——一种可生物降解、高度生物相容的水溶性聚缩醛聚合物（PHF），作为药物载量扩展的”分子支架”。该设计显著提高了DAR值（可达10-12甚至更高），同时通过Fleximer的亲水性和空间位阻效应，防止高载量导致的聚集和快速清除。DolaLock Payload是Mersana专有的Auristatin衍生物，通过结构修饰控制旁观者效应和代谢稳定性，实现”锁定”效应——Payload释放后在肿瘤细胞内代谢为活性形式，延长滞留时间。2.5.2 Dolasynthen平台：可定制DAR值（2-24）的均质ADCDolasynthen平台通过合成高分子支架实现Payload的可控、均质偶联，DAR值可在2-24范围内精确调控。这一技术的潜在优势包括：根据Payload活性和靶点特性定制最优DAR；高DAR设计提升单次给药的肿瘤杀伤负荷；均一DAR简化CMC控制和监管申报。2.5.3 Immunosynthen平台：STING激动剂免疫PayloadImmunosynthen平台专门用于STING激动剂ADC的构建，将环二核苷酸（CDN）类STING激动剂与抗体偶联，实现肿瘤依赖性的靶向递送。代表性产品XMT-2056（HER2-Immunosynthen）因临床研究中出现的严重不良事件暂停开发，反映了ISAC剂量优化和安全性管理的复杂性。2.6 Synaffix（龙沙旗下）——糖定点偶联与毒素平台2.6.1 GlycoConnect定点偶联技术Synaffix是ADC定点偶联技术的领先企业，2023年被龙沙（Lonza）以约2亿欧元收购。其核心平台GlycoConnect利用抗体Fc段N297位点的保守N-糖基化位点实现定点偶联，避免了对抗体序列的改造：1. 内切糖苷酶（EndoS）处理，切除糖链末端残基，暴露核心GlcNAc；2. 糖基转移酶催化，引入叠氮或炔基等功能化糖基；3. 点击化学（Click Chemistry）将Linker-Payload定点连接。该技术优势在于：真正的”天然”定点偶联、DAR值精确可控（通常DAR=2，双功能Linker可实现DAR=4）、批次间高度均一。2.6.2 HydraSpace极性间隔技术HydraSpace技术通过在Linker中引入高极性、高亲水性化学结构（磺酸基、磷酸基、多羟基等），显著改善高DAR值ADC的理化性质，支持DAR=6-8的稳定制备。2.6.3 toxSYN毒素平台：多种Payload可选Payload类别代表分子作用机制特点微管抑制剂vcMMAE、vcMMAF抑制微管蛋白聚合经典Auristatin，广泛应用拓扑异构酶I抑制剂vcTOP1i稳定TOP1-DNA切割复合物非P-gp底物，抗耐药PBD二聚体vcPBDDNA小沟交联超高活性，DAR=2设计Synaffix技术已被多家国内企业引进，包括信达生物（IBI343，CLDN18.2-ADC）、乐普生物（MRG004A，TF-ADC）等，成为国产ADC升级换代的重要技术来源。三、国内明星企业Payload技术平台3.1 映恩生物（DualityBio）——差异化Payload创新者3.1.1 DITAC平台：专有拓扑异构酶I抑制剂Payload3.1.1.1 P1003、P1021等自主研发PayloadDITAC（Duality Immune Toxin Antibody Conjugate）平台是基于自主开发的拓扑异构酶I抑制剂Payload构建。P1003作为DITAC平台的旗舰Payload，应用于核心产品DB-1303（HER2 ADC）；P1021为第二代优化分子，应用于DB-1305（TROP2 ADC）、DB-1310（HER3 ADC）等产品。3.1.2 DUPAC平台包括：• RNA聚合酶II抑制剂：针对转录成瘾性肿瘤（如MYC驱动肿瘤），通过阻断转录延伸快速诱导短寿命蛋白耗竭；• 剪接体抑制剂：针对剪接因子突变肿瘤（如SF3B1、U2AF1突变），在骨髓增生异常综合征等疾病的应用潜力；• 其他非TOP1i机制：具体靶点尚未披露，但专利布局显示可能涉及激酶抑制剂类Payload、凋亡诱导剂等方向。3.1.3 DIMAC平台：自身免疫疾病糖皮质激素PayloadDIMAC（Duality Immune Modulating Antibody Conjugate）平台的核心设计原理是利用ADC技术实现糖皮质激素（Glucocorticoids, GCs）等免疫调节剂的靶向递送。传统的小分子免疫调节剂如糖皮质激素虽然在炎症性疾病中具有高效性，但长期使用会产生严重的全身性不良反应，包括骨质疏松、血糖升高、免疫抑制等。DIMAC平台通过将糖皮质激素与抗体偶联，实现其在病变组织的精准蓄积和释放，从而在保持疗效的同时显著降低系统毒性3.2 信达生物——双载荷与免疫Payload领跑者信达生物（Innovent Biologics）是国内ADC领域布局最为全面、技术路线最为多元的企业之一，其Payload技术平台涵盖双载荷ADC（DuetTx）、免疫刺激偶联物（ISAC）、自主毒素平台以及外部技术引进四大方向，体现了”自研+合作”的双轮驱动战略。3.2.1 DuetTx双载荷ADC平台3.2.1.1 全球首创CEACAM5双载荷ADC（IBI3020）DuetTx®平台是信达生物自主研发的全球首创双载荷ADC技术平台，其核心创新在于在同一抗体分子上偶联两种不同作用机制的细胞毒素Payload，通过协同杀伤效应提高抗肿瘤活性，同时降低耐药性的发生风险。该平台的领先产品IBI3020是全球首创的CEACAM5靶向双载荷ADC，于2025年4月完成首例受试者给药，是已知全球范围内同类型双载荷中首个进入临床的候选药物。IBI3020的双载荷类型经过充分临床疗效验证，临床前研究中观察到肿瘤增强杀伤效果，体现了双载荷设计的理论优势。双载荷ADC的技术实现面临多重挑战：DAR值的精准控制（两种Payload的比例和总载量）、两种Payload释放动力学的协调、复杂分子结构的CMC可控性，以及药代动力学和毒理学的复杂性增加。信达生物通过系统的技术优化，在这些关键节点上取得了突破。3.2.1.2 双重杀伤机制设计IBI3020的双重杀伤机制设计基于以下科学原理：两种不同机制的Payload同时作用于肿瘤细胞的关键生存通路，产生协同杀伤效应；即使肿瘤细胞对一种Payload产生耐药，另一种Payload仍可维持杀伤活性，从而延缓或克服耐药的发生；两种Payload的联合还可能产生独特的合成致死效应，扩大治疗窗口。3.2.2 ISAC免疫刺激偶联平台3.2.2.1 IBI3007：TROP2-TLR7/8激动剂偶联物IBI3007是信达生物开发的全球首创TROP2-TLR7/8激动剂免疫刺激抗体偶联物（ISAC），代表了Payload技术向免疫治疗领域的前沿拓展。该分子将Toll样受体7/8（TLR7/8）激动剂通过优化的连接子与抗TROP2抗体偶联，实现免疫刺激活性的肿瘤靶向递送。根据2024年AACR公布的临床前数据，IBI3007展现出独特的技术特征：• 肿瘤依赖性激活：仅在TROP2阳性肿瘤细胞存在时轻微激活髓系细胞，避免系统性免疫激活；• 有效抗肿瘤活性：在多种TROP2阳性异种移植瘤模型中显示出显著的生长抑制；• 增强ADC杀伤作用：与细胞毒素ADC联用产生协同效应；• 良好耐受性：在野生型和hTROP2敲入小鼠以及食蟹猴中，最高非严重毒性剂量（HNSTD）具有竞争力。IBI3007的设计策略体现了ISAC的核心优势：将系统性给药的免疫激动剂靶向集中于肿瘤部位，既增强了局部免疫激活效应，又显著降低了全身炎症反应风险（如细胞因子风暴）。3.2.2.2 肿瘤微环境免疫激活策略信达生物的ISAC平台强调肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）的局部免疫激活，而非系统性免疫刺激。这一策略的科学基础在于：肿瘤微环境中存在大量免疫抑制性细胞和因子，形成”冷肿瘤”状态；局部递送的TLR激动剂可重塑TME，促进树突状细胞成熟、增强抗原呈递、招募效应T细胞，从而将”冷肿瘤”转化为”热肿瘤”，增强对免疫检查点抑制剂（ICB）的响应。3.2.3 自主毒素平台：IBI3009（DLL3-ADC）授权罗氏信达生物的自主毒素平台开发了多款细胞毒素ADC，其中IBI3009（DLL3-ADC）于2024年与罗氏达成全球独家许可协议，获得8000万美元的首付款及最高达10亿美元的里程碑付款。DLL3（Delta-like Ligand 3）是小细胞肺癌（SCLC）的特异性靶点，在肿瘤细胞表面高表达而正常组织几乎不表达，是理想的ADC靶点。IBI3009的授权验证了信达生物自主Payload技术的国际认可度。3.2.4 外部合作：Synaffix技术引进（IBI343等）信达生物积极引进国际先进技术，与Synaffix（龙沙旗下）建立了深度合作，基于GlycoConnect定点偶联技术开发多款ADC：• IBI343：CLDN18.2靶向ADC，采用Synaffix定点偶联和拓扑异构酶I抑制剂Payload，DAR值精确可控，目前处于III期临床；• 其他合作产品：涵盖多个实体瘤靶点，体现了”自主+引进”的灵活技术策略。3.3 乐普生物——Hi-TOPi创新Linker-Payload平台乐普生物（Lepu Biopharma）是国内ADC领域的创新型企业，其自主研发的Hi-TOPi（Highly Innovative Topo-Isomerase inhibitor）平台代表了国产TOP1i-ADC技术的重要突破。该平台的核心创新在于连接子-载荷的整体优化，特别强调非P-糖蛋白底物特性和高稳定性设计。3.3.1 Hi-TOPi平台技术特征3.3.1.1 高稳定性连接子设计Hi-TOPi平台采用经过优化的可裂解肽键连接子，在血液循环中表现出极高的稳定性，显著降低游离Payload的提前释放。连接子的酶切响应特性经过精细调控，确保在肿瘤溶酶体环境中高效、完全释放活性Payload。3.3.1.2 非P-糖蛋白底物Payload（克服耐药）非P-gp底物特性是Hi-TOPi平台的核心筛选标准。平台Payload经过结构优化，显著降低被P-糖蛋白识别和外排的效率，从而：• 维持P-gp高表达耐药肿瘤细胞内的有效药物浓度；• 延长治疗响应持续时间，延缓获得性耐药；• 扩大潜在获益人群，包括既往化疗或ADC治疗失败的患者。3.3.1.3 优化亲水性与血浆稳定性Hi-TOPi平台通过连接子的亲水性修饰和Payload的理化性质优化，实现了高DAR值下的良好理化稳定性，防止ADC分子聚集和快速清除，优化药代动力学特征。3.3.2 代表性产品产品名称靶点Payload/技术来源适应症开发阶段关键特征MRG006AGPC3Hi-TOPi平台自主Payload肝细胞癌等I/II期全球首创GPC3靶向ADC，FIC候选药物MRG004ATF（组织因子）MMAE，Synaffix定点偶联实体瘤II期定点偶联技术，DAR值均一MRG003EGFRMMAE鼻咽癌、头颈鳞癌已上市（中国）全球首款获批EGFR-ADCMRG006A是Hi-TOPi平台的旗舰产品，靶向GPC3（Glypican-3），这是一种在肝细胞癌（HCC）中高表达的膜蛋白，正常成人组织中几乎不表达，是理想的肝癌治疗靶点。MRG006A作为全球首创的GPC3靶向ADC，具有显著的差异化优势，目前处于I/II期临床开发阶段。MRG003于2024年在中国获批，成为全球首款获批的EGFR靶向ADC，用于鼻咽癌和头颈鳞癌，验证了乐普生物ADC技术的临床价值和商业化能力。3.3.3 外部合作：深势科技AI辅助Linker-Payload设计乐普生物积极探索人工智能（AI）技术在ADC设计中的应用，与深势科技建立合作，利用AI辅助Linker-Payload的分子设计和优化。AI技术可加速以下环节：• Payload分子的结构-活性关系（SAR）建模；• 连接子释放动力学的预测和优化；• ADC整体理化性质的虚拟筛选；• 耐药机制的早期预测和规避策略设计。这一合作体现了乐普生物对前沿技术的开放态度，有望提升ADC开发的效率和成功率。3.4 恒瑞医药——自主DXh毒素平台恒瑞医药作为国内最大的创新型制药企业，在ADC领域进行了全面布局，其自主DXh毒素平台开发了系列细胞毒素Payload，涵盖多种作用机制。同时，恒瑞积极布局ISAC方向，开发TLR7激动剂免疫偶联策略，与信达生物、百济神州等企业共同构成国内ISAC研发的第一梯队。3.5 荣昌生物——国产ADC先行者荣昌生物（RemeGen）是国产ADC领域的先行者，其核心产品维迪西妥单抗（RC48，Disitamab Vedotin）于2021年在中国获批，成为首个国产ADC新药。RC48采用HER2靶向抗体Disitamab与MMAE通过可裂解连接子偶联，其差异化特征在于Disitamab识别的HER2表位与曲妥珠单抗不同，具有更强的内吞活性和亲和力。RC48的获批适应症包括HER2阳性胃癌和尿路上皮癌，在乳腺癌等领域也在积极探索。荣昌生物的后续管线包括RC88（MSLN-MMAE ADC）等，持续拓展ADC产品组合。3.6 迈威生物——IDDC平台与Mtoxin新型Payload迈威生物（Mabwell Therapeutics）开发了IDDC（Innovative Drug Discovery and Development）定点偶联技术平台，并自主研发了新型细胞毒素Mtoxin。IDDC平台整合了定点偶联、稳定连接子和优化Payload，旨在实现高均一性、高稳定性的ADC制备。Mtoxin作为自主Payload，具有高活性和优化治疗窗的特征，体现了迈威生物在Payload创新上的自主布局。3.7 华昊中天——优替德隆微管抑制剂平台华昊中天（Beijing Biostar Pharmaceuticals）是专注于肿瘤创新药研发的生物医药企业，2024年10月在港交所上市，成为“合成生物学医药第一股”。公司基于组合生物合成技术平台，自主开发了埃博霉素类微管稳定剂优替德隆（Utidelone，UTD），并进一步拓展至ADC领域。3.7.1 优替德隆（Utidelone）：埃博霉素类微管稳定剂优替德隆是一种通过基因工程改造的高产菌株发酵生产的埃博霉素类抗肿瘤药物，与紫杉醇类似属于微管稳定剂，但作用机制为促进微管蛋白聚合、稳定微管结构，而非抑制聚合。优替德隆的核心差异化优势包括：优势维度具体特征临床意义更强抗肿瘤活性IC₅₀显著低于紫杉醇更低有效剂量，更宽治疗窗更广抗癌谱对乳腺癌、肺癌、肝癌、胃癌、食管癌、肠癌、前列腺癌均有效多适应症拓展潜力无明显血液学毒性骨髓抑制显著低于紫杉醇提高患者耐受性，支持联合用药不易产生耐药性非P-糖蛋白底物对紫杉醇耐药肿瘤仍有效血脑屏障穿透能力独特的理化性质支持脑分布乳腺癌脑转移等CNS适应症可口服给药较高口服生物利用度开发胶囊剂型，提高便利性优替德隆注射液（商品名：优替帝®）于2021年获批上市，2024年3月获得FDA授予的孤儿药资格，用于治疗乳腺癌脑转移，相关II期临床研究CNS-ORR达到73%。3.7.2 UTD2-ADC：优替德隆作为Payload的ADC开发基于优替德隆的优异特性，华昊中天已将其ADC开发纳入战略规划，计划开发以优替德隆为Payload的抗体偶联药物（UTD2-ADC），计划于2025年提交IND申请。UTD2-ADC的技术优势在于：• 克服紫杉醇耐药：由于优替德隆非P-gp底物，基于优替德隆的ADC有望有效杀伤对紫杉醇类Payload耐药的肿瘤细胞；• 潜在的血脑屏障穿透能力：如果该特性在ADC形式下得以保留或部分保留，将为中枢神经系统肿瘤的治疗提供新的可能性；• 优化的治疗窗口：优替德隆在临床使用中展现出的良好安全性特征，提示其作为ADC Payload可能具有较宽的治疗窗口；• 合成生物学生产的成本优势：成熟的微生物发酵生产技术平台能够实现优替德隆的高效、规模化生产。3.7.3 技术特点：独特作用机制、克服紫杉醇耐药华昊中天的案例展示了合成生物学技术在创新Payload开发中的独特价值。通过组合生物合成技术平台，公司能够定向设计和改造微生物代谢途径，获得具有理想结构特征和生物活性的创新化合物。这一能力不仅催生了优替德隆这样的first-in-class新药，也为其ADC Payload的开发提供了技术保障。3.8 百济神州——全球化Payload布局百济神州（BeiGene）作为全球布局的创新型生物制药企业，在ADC领域采取“引进与自研结合”的技术策略。其Payload技术布局强调亲水性优化，以支持高DAR值ADC的稳定制备和优异药代动力学特征。百济神州与映恩生物等企业建立合作，引进差异化ADC资产，同时自主开发新一代Payload技术，形成多平台技术整合能力。四、Payload技术创新趋势与前沿方向4.1 双载荷/多载荷ADC4.1.1 设计原理：协同杀伤、克服耐药双载荷ADC的核心理论基础在于：单一Payload的ADC面临耐药性和肿瘤异质性的固有限制，而两种不同机制Payload的联合可实现：• 协同杀伤效应：同时干扰多个关键细胞生存通路，产生超加性（synergistic）抗肿瘤活性；• 耐药克服：即使肿瘤细胞对一种Payload产生耐药，另一种Payload仍可维持杀伤；• 肿瘤异质性应对：不同Payload对不同克隆亚群的覆盖，减少治疗逃逸。4.1.2 代表企业：信达生物（DuetTx）、康弘药业（KH815）企业产品/平台靶点双载荷组合技术特点信达生物IBI3020 / DuetTxCEACAM5两种细胞毒素（具体未披露）全球首创双载荷ADC进入临床康弘药业KH815—TOP1i + RAN POL2i转录抑制+DNA损伤双重机制康宁杰瑞JSKN021EGFR/HER3（双抗）双毒素双特异性+双载荷极致设计2025年AACR年会上共有14项双载荷ADC研究成果集中展示，Callio Therapeutics等企业更获得超亿美元B轮融资加速技术转化，标志着这一方向的快速升温。4.1.3 技术挑战：DAR值精准控制、药代动力学优化双载荷ADC面临的关键技术挑战包括：• 两种Payload的DAR比例优化：常见的1:1或2:1比例是否最优尚无定论，需系统筛选；• 释放动力学协调：避免一种Payload过早或过晚释放导致协同效应丧失；• CMC复杂度：两种Payload的偶联工艺、质量控制、稳定性研究显著复杂；• 药代动力学和毒理学：两种Payload的代谢相互作用、联合毒性预测困难。4.2 免疫刺激Payload（ISAC）4.2.1 TLR激动剂：TLR7/8、TLR9企业产品靶点TLR类型开发阶段信达生物IBI3007TROP2TLR7/8临床前/早期临床恒瑞医药——TLR7临床前百济神州——TLR7/8临床前4.2.2 STING激动剂：Mersana Immunosynthen平台Mersana Therapeutics的Immunosynthen平台将环二核苷酸（CDN）类STING激动剂与抗体偶联，实现肿瘤局部cGAS-STING通路激活，诱导I型干扰素和促炎细胞因子产生，促进抗肿瘤免疫应答。代表性产品XMT-2056因安全性信号暂停开发，反映了ISAC剂量优化的复杂性。4.2.3 作用机制：肿瘤微环境免疫激活、与ICB联用潜力ISAC的核心价值在于将”冷肿瘤”转化为”热肿瘤”，与PD-1/PD-L1抑制剂等免疫检查点抑制剂（ICB）产生协同效应。临床前研究显示，ISAC可增强肿瘤抗原交叉呈递、促进CD8⁺ T细胞浸润和活化，为ICB耐药或低响应肿瘤提供新的治疗策略。4.3 非细胞毒素Payload4.3.1 糖皮质激素：映恩生物DIMAC平台（自身免疫）映恩生物DIMAC平台将糖皮质激素靶向递送至自身免疫疾病病变部位，代表性产品DB-2304（BDCA2-糖皮质激素ADC）用于系统性红斑狼疮，是全球自身免疫ADC领域的先驱布局。4.3.2 蛋白降解靶向嵌合体（PROTAC-ADC概念）PROTAC-ADC是将蛋白降解靶向嵌合体作为Payload的前沿概念，通过ADC的靶向递送实现PROTAC分子的肿瘤特异性释放，降解”不可成药”靶点。该方向尚处于早期概念验证阶段，但为ADC技术开辟了全新的应用空间。4.4 克服耐药性的Payload设计4.4.1 非P-糖蛋白底物Payload企业/平台Payload非P-gp策略应用场景乐普生物Hi-TOPi自主TOP1i结构修饰降低P-gp识别耐药肿瘤、后线治疗映恩生物DUPAC新机制Payload多维度耐药规避难治性肿瘤华昊中天优替德隆埃博霉素类天然非P-gp底物特性紫杉醇耐药肿瘤4.4.2 多机制联合：双毒素、双靶点策略双靶点策略（如康宁杰瑞JSKN021的EGFR/HER3双特异性ADC）与双载荷策略相结合，代表了ADC技术复杂化的极致方向，旨在通过多重机制覆盖最大化抗肿瘤活性和耐药克服能力。五、Payload技术平台对比与选型策略5.1 各企业Payload技术对比维度对比维度评估要点领先企业/平台作用机制微管抑制、DNA损伤、TOP1抑制、免疫调节等多样性Seagen（微管）、第一三共（TOP1i）、Mersana（免疫）毒性强度IC₅₀级别（fM > pM > nM），治疗窗宽度ADC Therapeutics（fM，极窄）、Seagen（pM，适中）旁观者效应膜通透性、肿瘤异质性应对能力第一三共Dxd（强）、Seagen MMAE（中等）耐药性克服非P-gp底物、新机制、多机制联合乐普Hi-TOPi、映恩DUPAC、信达DuetTxDAR值灵活性支持高DAR、均一性控制Mersana Dolasynthen（2-24）、Synaffix（定点）适应症拓展肿瘤、自身免疫、非肿瘤领域映恩DIMAC（自免）、华昊中天（CNS）CMC可及性工艺成熟度、成本可控性、规模化能力Seagen vedotin（最成熟）、Synaffix（CDMO支持）六、总结与展望6.1 国内Payload技术发展的核心优势国内企业在ADC Payload技术领域已形成显著的核心优势：第一，快速跟进与优化创新能力。 以映恩生物DITAC平台、乐普生物Hi-TOPi平台为代表，国内企业在借鉴国际领先技术的基础上，通过结构优化和系统设计，实现了”me-better”甚至”best-in-class”的潜力。P1003/P1021、Hi-TOPi Payload等在活性、耐药性克服、安全性等方面展现出差异化优势。第二，前瞻性的技术布局。 映恩生物在DUPAC（新机制Payload）和DIMAC（自身免疫ADC）平台上的布局，信达生物在DuetTx（双载荷）和ISAC（免疫刺激）方向的探索，均体现了对行业趋势的前瞻判断，部分布局领先国际同行。第三，合成生物学等底层技术的支撑。 华昊中天的案例展示了合成生物学技术在创新Payload开发中的独特价值，为差异化Payload的来源提供了新途径。第四，全球化运营能力的快速提升。 映恩生物与BioNTech、GSK，信达生物与罗氏等国际合作，表明国内企业已具备与国际接轨的技术标准、临床开发能力和商务谈判能力，这是Payload技术实现全球价值的关键保障。6.2 与国际领先平台的差距与追赶路径尽管取得了显著进步，国内Payload技术与国际领先水平仍存在一定差距：差距维度具体表现追赶路径原创性机制突破真正意义上的first-in-class新机制Payload尚未出现加大基础研究和早期探索投入，DUPAC等平台持续深耕技术平台系统性历史积累较短，平台组件丰富度和优化程度有待提升通过国际合作和人才引进加速能力建设临床验证深度关键适应症的注册临床数据仍在积累中高效执行全球多中心临床试验，积累长期数据CMC工艺成熟度部分平台的大规模生产和质量控制经验不足与头部CDMO深度合作，建立GMP生产能力6.3 下一代Payload技术的突破方向展望未来，下一代Payload技术的突破将围绕以下核心方向展开：克服耐药性的新机制Payload。 随着现有ADC的广泛应用，耐药性问题日益突出，开发全新作用机制的Payload具有重大临床价值。映恩生物DUPAC平台、乐普生物Hi-TOPi平台的持续优化值得期待。免疫刺激Payload（ISAC）的临床验证。 TLR/STING激动剂ADC的剂量优化、与ICB的联合策略、疗效评估体系的建立，将是该方向的关键挑战和突破点。非肿瘤适应症的Payload拓展。 DIMAC平台代表的自免疫ADC方向展示了广阔前景，未来可能进一步拓展至炎症、感染、代谢等疾病领域，显著扩大ADC市场的潜在规模。AI辅助的Payload设计与优化。 深势科技与乐普生物的合作展示了人工智能在Linker-Payload设计中的应用潜力，这一方向有望显著提高Payload开发的效率和成功率，实现从”经验驱动”到”数据驱动”的范式转变。综上所述，国内企业在ADC Payload技术领域已取得重要进展，以映恩生物、信达生物、乐普生物、华昊中天等为代表的技术创新正在改变全球ADC竞争格局。随着技术平台的持续迭代、临床数据的不断积累和国际化合作的深入推进，中国有望在全球ADC Payload创新中扮演越来越重要的角色，为患者带来更多、更好的治疗选择。